(57)【要約】【課題】樹脂混練の際の樹脂温度の上昇を抑制するとともに、最適な分散機能と分配機能を発揮するニーディングディスクを提供する。【解決手段】ニーディングディスク１は、樹脂の主流れ５０ａ、５０ｂに沿わす方向に螺旋角度θで配置されているフライトチップ３を備えた複数のディスク２を有する。各ディスク２のフライトチップ３間には隙間部５２が形成されている。樹脂は、フライトチップ３に沿って流れる主流れ５０ａ、５０ｂと、隙間部５２を流れる逆流５３と、フライトチップ３を乗り上げて流れるチップ乗り上げ流れ５４との概ね３つの流れにより、樹脂温度の過度の温度上昇を伴うことなく分散、分配されて混練される。【選択図】図２
2005035212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にスクリュとともに回転可能に配置される樹脂混練用のニーディングディスクにおいて、
前記スクリュの軸方向に配列した際に、前記軸の直角方向に対して螺旋角度（θ）で傾斜している少なくとも２つのフライトチップ（３、１３）が外周面に形成されている複数のディスク（２、１２）を有し、前記各ディスク（２、１２）が、互いに前記軸周りにずらし角（Ａ）で前記各フライトチップ（３、１３）の位置をずらして前記軸方向に配列されていることを特徴とするニーディングディスク。
【請求項２】
前記フライトチップ（３）の螺旋角度（θ）が０°＜θ＜９０°の範囲内で設定されている請求項１に記載のニーディングディスク。
【請求項３】
前記フライトチップ（１３）の螺旋角度（θ）が９０°＜θ＜１８０°の範囲内で設定されている請求項１に記載のニーディングディスク。
【請求項４】
前記シリンダ（３０）の内壁面と前記フライトチップ（３、１３）との隙間であるチップクリアランス（δ１）が、前記シリンダ（３０）の内径の０．００５〜０．０６倍の範囲内に設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のニーディングディスク。
【請求項５】
前記各ディスク（２、１２）の１枚あたりのスクリュ軸方向長さ（Ｗ）が前記シリンダ（３０）の内径の０．１〜０．９倍に設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のニーディングディスク。
【請求項６】
シリンダ内にスクリュとともに回転可能に配置される樹脂混練用のニーディングディスクを構成する、外周面に少なくとも２つのフライトチップが形成されたディスクにおいて、
前記フライトチップ（３、１３）が、前記スクリュの軸方向に配列した際に前記軸の直角方向に対する角度が螺旋角度（θ）となるように形成されていることを特徴とするディスク。
【請求項７】
前記フライトチップ（３）の螺旋角度（θ）が０°＜θ＜９０°の範囲内で設定されている請求項６に記載のディスク。
【請求項８】
前記フライトチップ（１３）の螺旋角度（θ）が９０°＜θ＜１８０°の範囲内で設定されている請求項６に記載のディスク。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のニーディングディスクを備えた二軸押出機による樹脂の混練方法であって、
前記各フライトチップ（１、１３）により形成された混練物主流路（５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ）を流れる主流れ（５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）と、前記各フライトチップ（１、１３）に乗り上げて前記シリンダ（３０）の内壁面と前記フライトチップ（３、１３）との隙間を流れるチップ乗り上げ流れ（５４、６４）と、前記各フライトチップ（３、１３）に形成された隙間部（５２、６２）を流れる逆流（５３、６３）とによる樹脂の流れにより樹脂を混練する工程を含む混練方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にプラスチックスの混練を行う同方向回転の二軸混練機あるいは二軸押出機のニーディングディスク、ディスクおよび混練方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチックスの混練機あるいは押出機に使用されてきた混練用スクリュは、一般的に送り翼と戻し翼、さらに逆フライト、シールリング、中立翼などを組み合わせて、目的に適合した混練性能を得ていた。
【０００３】
送り翼と戻し翼には、混練スクリュのフライトチップ部が連続した螺旋を描くロータ型とスクリュ軸方向に多段に並べられ、そのスクリュ軸方向に平行なフライトチップ部が不連続かつ螺旋状に配列されたディスクから構成されるニーディングディスク型があり、混練は主にこれらのスクリュにて行われる。
【０００４】
逆フライトは、フライトの螺旋方向が正（順）と逆方向であるフルフライトで、フライトの押し戻し効果を利用した堰き止めに使用される。
【０００５】
シールリングは、つば状のリングでシリンダ内径とリング外径で構成されるクリアランス部の通過抵抗による堰き止め効果が利用されている。
【０００６】
中立翼は、それ自体には輸送能力は無いが、混練能力を有している。ロータ型の中立翼は、フライトチップ部がスクリュ軸に平行なものが一般的であり、ニーディングディスク型の中立翼は、スクリュ軸方向に並べたディスクのずらし角度を調整して輸送能力を無くしたもので、混練スクリュの断面形状が２条の場合は９０°、３条の場合は６０°が一般的である。
【０００７】
混練方式は、シリンダ内壁と混練スクリュのチップ部にて構成されるチップクリアランスに混練物を流入させることにより発生するせん断応力やせん断エネルギーによる分散型と、シリンダと混練スクリュにより構成される混練部内を混練物が循環することにより発生する分配型とに分けられる。
【０００８】
一般的には、ロータ型混練スクリュが分散型（せん断型）、またニーディングディスク型が分配型（攪拌型）と言われており、目的とする混練性能に合わせてこれらを使い分けている。
【０００９】
すなわち、分散主体の混練性能が求められる場合は、ロータ型が主に使用され、分配主体の混練性能が求められる場合は、ニーディングディスク型が主に使用されている。
【００１０】
従来のニーディングディスクに関しては、例えば、耐摩耗性を向上させたニーディングディスクおよびニーディングディスクの製造方法（特許文献１参照）、低温混練を可能とするとともに、セルフクリーニング作用を十分に発揮するニーディングスクリュピース体（特許文献２参照）、あるいは針状フィラーを過度に圧縮せずに樹脂を混練するための凸曲面を有するニーディングディスク（特許文献３参照）等が開示されている。
【００１１】
次に、従来のプラスチックスの混練動作の概要について説明する。
【００１２】
前述したように、混練スクリュは、大別するとロータ型とニーディングディスク型の２タイプになる。
【００１３】
図６に従来の２条正送りロータの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図を示す。２条正送りロータ２００は混練スクリュのフライトチップ２０２が連続した螺旋を描くように配置されている。ロータ型は、フライトチップ２０２によって形成された混練物主流路２５１ａを流れる樹脂の主流れ２５１ａの一部がフライトチップ２０２を乗り越えて主流れ２５１ｂ側へと剪断力を受けながら流れ込むことで分散がなされる。
【００１４】
図７に従来の２条正送りニーディングディスクの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図を、また、図８（ａ）に従来の２条正送りニーディングディスクの一例の側面図を、図８（ｂ）にスクリュの軸方向にみた正面図をそれぞれ示す。
【００１５】
ニーディングディスク３００は、フライトチップ３０３の位置が互いにずれるように、４５°のずらし角度Ａ’をもって配列された５枚のディスク３０２からなる。各フライトチップ３０３は、スクリュ軸方向に平行なフライトチップ３０３が不連続かつ螺旋状に配列されており、各フライトチップ３０３間には隙間部３５２が形成されている。
【００１６】
ニーディングディスク３００がシリンダ内で回転することにより混練部下流方向への主流れ３５１ａが形成され、この主流れ３５１ａの一部は、チップ乗り上げ流れ３５４としてフライトチップ３０３を乗り上げ、フライトチップ３０３とシリンダ３０の内壁との間の隙間で剪断力を受けながら主流れ３５１ａから主流れ３５１ｂへと流れ込むとともに、逆流３５３も主流れ３５１ａから主流れ３５１ｂへと流れ込む。このようにニーディングディスク型は、混練物のフライトチップ部への通過効率が高く、フライトチップ３０３が不連続であるため、この隙間部３５２からの逆流３５３による滞留時間延長による分配効果が高いため、均一な混練物を得るのに好適である。
【特許文献１】特開平１１−１０７０９号公報
【特許文献２】特開２００１−２６０２０８号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来の混練スクリュの場合、以下のような問題点を有していた。
【００１８】
ロータ型は、主にフライトチップ部による分散効果は高いものの、フライトチップ部が連続しているため混練物の輸送能力が強く、ショートパスを発生させ易い。つまりロータ型は、チップ部を通過した混練物の分散状態は良好でありショートパスにより樹脂温度を低く抑えることは可能であるが、混練物の品質は不均一になり易い。
【００１９】
一方、ニーディングディスク型は、混練物のフライトチップ部への通過効率が高く、均一な混練物を得ることができるが、フライトチップ部が不連続であるため、ディスクの隙間部からの逆流による滞留時間延長により樹脂温度の上昇を招き易い。
【００２０】
また、戻し翼あるいは逆フライト・中立翼・シールリングなどの堰き止め効果のある混練スクリュを使用する構成の場合、混練部におけるスクリュ軸方向長さが長くなってしまう。
【００２１】
そこで本発明は、戻し翼あるいは逆フライト・中立翼・シールリングなどの堰き止め効果のある混練スクリュを使用せず、送り翼のみで最適な混練状態、すなわち分散機能と分配機能を発揮し、かつ混練時における樹脂温度を低く抑えることが可能なニーディングディスクおよび混練方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため本発明のニーディングディスクは、シリンダ内にスクリュとともに回転可能に配置される樹脂混練用のニーディングディスクにおいて、前記スクリュの軸方向に配列した際に、前記軸に対して螺旋角度θで傾斜している少なくとも２つのフライトチップが外周面に形成されている複数のディスクを有し、前記各ディスクが、互いに前記軸周りにずらし角Ａで前記各フライトチップの位置をずらして前記軸方向に配列されていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のニーディングディスクは、フライトチップの螺旋角度θが０°＜θ＜９０°の範囲内で設定されているものであってもよいし、あるいは、９０°＜θ＜１８０°の範囲内で設定されているものであってもよい。
【００２４】
また、本発明のニーディングディスクは、シリンダの内壁面とフライトチップとの隙間であるチップクリアランスδ１が、シリンダの内径の０．００５〜０．０６倍の範囲内に設定されているものであってもよいし、さらには、各ディスクの１枚あたりのスクリュ軸方向長さＷがシリンダの内径の０．１〜０．９倍に設定されているものであってもよい。
【００２５】
本発明のディスクは、シリンダ内にスクリュとともに回転可能に配置される樹脂混練用のニーディングディスクを構成する、外周面に少なくとも２つのフライトチップが形成されたディスクにおいて、前記フライトチップが、前記スクリュの軸方向に配列した際に前記軸に対する角度が螺旋角度θとなるように形成されていることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のディスクは、フライトチップの螺旋角度θが０°＜θ＜９０°の範囲内で設定されているものであってもよいし、９０°＜θ＜１８０°の範囲内で設定されているものであってもよい。
【００２７】
本発明の混練方法は、本発明のニーディングディスクを備えた二軸押出機による樹脂の混練方法であって、前記各フライトチップにより形成された混練物主流路を流れる主流れと、前記各フライトチップに乗り上げて前記シリンダの内壁面と前記フライトチップとの隙間を流れるチップ乗り上げ流れと、前記各フライトチップに形成された隙間部を流れる逆流とによる樹脂の流れにより樹脂を混練する工程を含む。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ニーディングディスクを構成するディスクのフライトチップがスクリュの軸に対して螺旋角度θで傾斜しており、この螺旋角度θを調整することによりニーディングディスクとロータの中間の混練特性を任意に付与させることができる。
【００２９】
すなわち、本発明によれば、螺旋角度θを０°＜θ＜９０°とすることで分散主体の混練性能と樹脂の温度上昇を抑制する特性とを維持しつつ、従来のロータ型混練スクリュに不足しているニーディングディスク型と同等の分配能力を得ることができ、９０°＜θ＜１８０°とすることで、従来のニーディングディスク型混練スクリュの特徴である高い分配能力を維持しつつ、従来のニーディングディスク型混練スクリュに不足している分散主体の混練性能と樹脂の温度上昇を抑制する特性とを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態の生産量向上型の２条正送りニーディングディスクの正面図（図１（ａ））およびシリンダ内に収納されたニーディングディスクの模式的な側面図（図１（ｂ））を示す。また、図２に、本実施形態の生産性向上型の２条正送りニーディングディスクによる樹脂混練を模式的に表した展開図を示す。
【００３１】
本実施形態のニーディングディスク１は、不図示のスクリュの軸周りに後述するフライトチップ３の位置が互いにずれるように、４５°のずらし角度Ａをもって配列された５枚のディスク２からなる。各ディスク２はスクリュの軸方向にみて略楕円形状であり、その長軸側の両端部にフライトチップ３が形成されている。図１（ａ）には、ずらし角度Ａ＝４５°のニーディングディスク１が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、運転条件によりずらし角度Ａは３０°、６０°等、４５°以外の角度に設定されているものであってもよいのは言うまでもない。
【００３２】
ニーディングディスク１は、同方向に回転駆動される二軸スクリュからなる二軸押出機のシリンダ３０内に回転可能に収納されており、分散性能向上と樹脂温度低下を最適化するためにフライトチップ３とシリンダ３０の内壁のクリアランス、すなわちチップクリアランスを最適化してチップへの混練部の流入量と樹脂温度の低下による高粘度状態下におけるせん断応力の増加量の調節がなされる。チップクリアランスδ１の調節範囲は、シリンダ３０の内径Ｄをベースとするとδ１＝０．００５〜０．０６Ｄとするのが好適である。これは、チップクリアランスδ１が０．００５Ｄより小さいと、フライトチップ３とシリンダ３０の内壁との間のチップ部に混練物が有効に流入できず、一方、チップクリアランスδ１が大き過ぎるとチップ部におけるせん断速度が小さくなり、かつチップ部のショートパスが発生してしまうことによる。また、ディスク２の１枚あたりのスクリュ軸方向長さＷは、シリンダ内径ＤをベースとするとＷ＝０．１〜０．９Ｄとするのが好適である。
【００３３】
図２に、螺旋角度θのフライトチップ３を備えたニーディングディスク１における混練される樹脂の流れを模式的に表した展開図を示す。なお、各ディスク２の外周には図１（ｂ）に示したようにフライトチップ３が２箇所形成されているが、図２の展開図には、混練する樹脂の流れ方向を説明するため、各ディスク２に３つのフライトチップ３を示している。
【００３４】
本実施形態のニーディングディスク１は、生産量向上および樹脂温度低下を主眼としたものであり、樹脂が流れる混練物主流路５１ａ、５１ｂを形成する各ディスク２のフライトチップ３は樹脂の主流れ５０ａ、５０ｂに沿わす方向に螺旋角度θで配置されている。生産量向上および樹脂温度低下を主眼としたニーディングディスク１のフライトチップ３の螺旋角度θは、スクリュ軸直角方向を０°とすると、スクリュ軸先端方向（図２中矢印Ｆ方向）に向かって０°＜θ＜９０°である。このような角度で各フライトチップ３を配列することにより、各フライトチップ３間には、主流れ５０ａ、５０ｂとは流れ方向が概ね逆方向の逆流５３が流れる隙間部５２が形成される。これにより、ニーディングディスク１の場合、樹脂の流れが主流れ５０ａ、５０ｂと、逆流５３と、フライトチップ３を乗り上げて流れるチップ乗り上げ流れ５４との概ね３つの流れが形成される。
【００３５】
すなわち、ニーディングディスク１がシリンダ内で回転することにより混練部下流方向への主流れ５０ａが形成され、このうち、フライトチップ３の面３ａに沿いながら流れる主流れ５０ａは一部がチップ乗り上げ流れ５４として、フライトチップ３を乗り上げ、フライトチップ３とシリンダ３０の内壁との間の隙間で剪断力を受けながら主流れ５０ａから主流れ５０ｂへと流れ込むとともに、逆流５３も主流れ５０ａから主流れ５０ｂへと流れ込む。
【００３６】
このように、生産量向上および樹脂温度低下を主眼としたニーディングディスク１の場合、スクリュ先端方向への樹脂の供給量を確保し、かつ、樹脂に対して過度に荷重をかけないため、樹脂温度を過度に上げてしまうことなく、樹脂を分散させることができる。
【００３７】
なお、フライトチップ３の螺旋角度θを３０°より小さな値に設定すると主流れ５０ａ、５０ｂに沿う送り効果がロータ並に高くなり、混練部のショートパスが容易に発生してしまうため、３０°＜θ＜９０°の範囲とするのがより好適である。
【００３８】
以上説明したように、０°＜θ＜９０°の螺旋角度θのフライトチップ３を備えたディスク２を、フライトチップ３がずらし角度Ａで不連続かつ螺旋状に配列されるようにスクリュ軸方向に正送り方向に多段に並べた本実施形態の生産性向上型のニーディングディスク１によれば、従来のロータ型混練スクリュの特徴である分散主体の混練性能と樹脂の温度上昇を抑制する特性とを維持しつつ、従来のロータ型混練スクリュに不足しているニーディングディスク型と同等の分配能力を得ることができる。さらには、従来技術に必要だった逆送り翼、逆フライト、シールリング、中立翼などの堰き止め抵抗スクリュの機能がニーディングディスク自身に付与されるため、これらのスクリュが不要となり混練部のスクリュ軸方向の長さの短縮化を図ることも可能である。
（第２の実施形態）
図３に、本発明の分散性能向上型の２条正送りニーディングディスクによる樹脂混練を模式的に表した展開図を示す。
【００３９】
図３に示すニーディングディスク１１は、分散性能向上を主眼としたものであり、樹脂が流れる混練物主流路６１ａ、６１ｂを形成する各ディスク１２のフライトチップ１３は樹脂の主流れ６０ａ、６０ｂを堰き止める方向になるように螺旋角度θで配置されている。分散性能向上を主眼としたニーディングディスク１１のフライトチップ１３の螺旋角度θは、スクリュ軸直角方向を０°とすると、スクリュ軸先端方向（図３中矢印Ｆ方向）に向かって９０°＜θ＜１８０°である。このような角度でフライトチップ１３を配列することにより、各フライトチップ１３間には、主流れ６０ａ、６０ｂとは流れ方向が概ね逆方向の逆流６３が流れる隙間部６２が形成される。これにより、ニーディングディスク１１の場合、樹脂の流れが主流れ６０ａ、６０ｂと、逆流６３と、フライトチップ１３とシリンダ内壁との間で強い剪断作用を受けながらフライトチップ１３を乗り上げて流れるチップ乗り上げ流れ６４との概ね３つの流れが形成される。
【００４０】
すなわち、ニーディングディスク１１がシリンダ内で回転することにより樹脂の主流れ６０ａが形成され、このうち、主流れ６０ａを堰き止めるフライトチップ１３の面１３ａで堰き止められた樹脂は、チップ乗り上げ流れ６４として、フライトチップ１３とシリンダ内壁との間で強い剪断作用を受けながらフライトチップ１３を乗り上げて強制的に主流れ６０ａから主流れ６０ｂへの樹脂の流し込まされるとともに、逆流６３も主流れ６０ａから主流れ６０ｂへと流れ込む。これにより樹脂を効果的に分散させることができる。
【００４１】
なお、本実施形態のニーディングディスク１１の場合、フライトチップ１３の螺旋角度θが第１の実施形態のフライトチップ３の螺旋角度θよりも大きいことで隙間部６２は第１の実施形態の隙間部５２よりも広くなっているが、これ以外の基本的な構成は第１の実施形態で示したニーディングディスク１と同様であるため、詳細の説明は省略する。
【００４２】
また、フライトチップ１３の螺旋角度θを１７０°を超えるような大きな値に設定すると主流れの堰き止め効果は高くなるが、一方で隙間部６２からの逆流６３が多くなり、混練部における滞留時間が著しく増加するため樹脂温度が高くなり、その結果樹脂粘度の低下を招き有効な分散性能を得ることができないため、９０°〜１７０°とするのがより好適である。
【００４３】
また、本実施形態のニーディングディスク１１も、第１の実施形態と同様に同方向に回転駆動される二軸スクリュからなる二軸押出機の押出シリンダ内に回転可能に収納されて用いられるが、第１の実施形態と同様にチップクリアランスδ１の調節範囲は、シリンダ内径Ｄをベースとすると０．００５〜０．０６Ｄとするのが好適であり、ディスク１枚のスクリュ軸方向長さも、第１の実施形態と同様にシリンダ内径Ｄをベースとすると０．１〜０．９Ｄとするのが好適である。
【００４４】
以上説明したように、９０°＜θ＜１８０°の螺旋角度θのフライトチップ１３を備えたディスク１２を、フライトチップ１３が不連続かつ螺旋状に配列されるようにスクリュ軸方向に正送り方向に多段に並べた本実施形態の分散性向上型のニーディングディスク１１によれば、従来のニーディングディスク型混練スクリュの特徴である高い分配能力を維持しつつ、従来のニーディングディスク型混練スクリュに不足している分散主体の混練性能と樹脂の温度上昇を抑制する特性とを得ることができる。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明のニーディングディスクを用いた樹脂混練の実施例について説明する。
（第１の実施例）
本実施例では、原料の食込み量が必要なタルクの混練についての実施例について説明する。
【００４６】
ＰＰペレット（ＭＩ＝３０ｇ／１０ｍｉｎ）にタルクを２０％練り込むプロセスにおいて本発明によるニーディングディスクと従来型のニーディングディスクとのタルク供給能力、すなわち、生産量に及ぼす影響の確認を実施した。
【００４７】
スクリュ構成は、ＰＰを溶融した後にタルクをサイドフィーダにより添加する方式とした。
【００４８】
準備した混練用ニーディングディスクは、第１の実施形態で説明した生産性向上型のニーディングディスク１であり、樹脂の主流れ５０ａ、５０ｂに対してフライトチップ３を送り方向になるように螺旋角度θを７５°に設定した。
【００４９】
従来型スクリュの比較例としては、螺旋角度θを０°に設定したニーディングディスクを準備した。
【００５０】
図４に、本実施例のニーディングディスクを用いた場合と、従来のニーディングディスクを用いた場合との混練樹脂の生産量の比較結果を示す。
【００５１】
樹脂とタルクの混練物は、配列された各ディスク２により構成される流路を流れるが、各フライトチップ３がその流れ方向に対して送り方向に配置されているため、積極的にタルクを食い込み、かつ適度にせん断作用を与えられることにより、図４から明らかなように、生産量が従来のニーディングディスクに比べて飛躍的に向上した。
【００５２】
また、スクリュの軸方向下流方向に第１混練部、第２混練部の２段の混練部を備えた原料をホッパーから一括供給する方式の場合においても、本発明によるニーディングディスク１を第１混練部に組み込むことで同様の効果が得られた。
（第２の実施例）
本実施例では、分散性能が必要なカーボンブラックのマスターバッチ混練についての実施例について説明する。
【００５３】
すなわち、本実施例では、ＬＤＰＥペレット（ＭＩ＝２０ｇ／１０ｍｉｎ）にカーボンブラックを４０％練り込むプロセスにおいて本発明によるニーディングディスクと従来型ニーディングディスクのカーボンブラックの分散に及ぼす影響の確認を実施した。
【００５４】
スクリュ構成は、ＬＤＰＥを溶融した後にカーボンブラックをサイドフィーダにより添加する方式とした。
【００５５】
準備した混練用ニーディングディスクは、第２の実施形態で説明した樹脂の主流れ６０ａ、６０ｂに対してフライトチップ１３を堰き止め方向になるように螺旋角度θを１０５°に設定した。
【００５６】
従来型スクリュの比較例としては、螺旋角度θを０°に設定したニーディングディスクを準備した。
【００５７】
なお、スクリュの回転速度は２００ｒｐｍとした。
【００５８】
図５に、カーボンブラックのマスターバッチ混練における分散級の、本実施例のニーディングディスクを用いた場合と、従来のニーディングディスクを用いた場合との比較結果を示す。
【００５９】
樹脂とカーボンブラックの混練物は、配列された各ディスク１２により構成される流路を流れるが、各フライトチップ１３がその流れ方向に対して堰き止め方向に配置されているため、樹脂とカーボンブラックの混練物が積極的にフライトチップ１３へ乗り上げ、シリンダ内壁との間で強いせん断作用を与えられることにより、カーボンブラックの分散度が、従来のニーディングディスクに比べて飛躍的に向上した。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態である、生産量向上型の２条正送りニーディングディスクの側面図および正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である、生産性向上型の２条正送りニーディングディスクによる樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である、分散性能向上型の２条正送りニーディングディスクによる樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図４】本発明の第１の実施例のニーディングディスクを用いた場合と、従来のニーディングディスクを用いた場合との混練樹脂の生産量の比較結果を示すグラフである。
【図５】カーボンブラックのマスターバッチ混練における分散級の、本発明の第２の実施例のニーディングディスクを用いた場合と、従来のニーディングディスクを用いた場合との比較結果を示すグラフである。
【図６】従来の２条正送りロータの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図７】従来の２条正送りニーディングディスクの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図８】従来の２条正送りニーディングディスクの一例の側面図およびスクリュの軸方向にみた正面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、１１    ニーディングディスク
２、１２    ディスク
３、１３    フライトチップ
３ａ、１３ａ    面
３０    シリンダ
５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ    主流れ
５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ    混練物主流路
５２、６２    隙間部
５３、６３    逆流
５４、６４    チップ乗り上げ流れ
【図１】
2005035212.tif 000003
【図２】
2005035212.tif 000004
【図３】
2005035212.tif 000005
【図４】
2005035212.tif 000006
【図５】
2005035212.tif 000007
【図６】
2005035212.tif 000008
【図７】
2005035212.tif 000009
【図８】
2005035212.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月13日(2004.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図５に従来の２条正送りロータの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図を示す。２条正送りロータ２００は混練スクリュのフライトチップ２０２が連続した螺旋を描くように配置されている。ロータ型は、フライトチップ２０２によって形成された混練物主流路２５１ａを流れる樹脂の主流れ２５１ａの一部がフライトチップ２０２を乗り越えて主流れ２５１ｂ側へと剪断力を受けながら流れ込むことで分散がなされる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図６に従来の２条正送りニーディングディスクの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図を、また、図７（ａ）に従来の２条正送りニーディングディスクの一例の側面図を、図７（ｂ）にスクリュの軸方向にみた正面図をそれぞれ示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
カーボンブラックのマスターバッチ混練における分散級の、本実施例のニーディングディスクを用いた場合と、従来のニーディングディスクを用いた場合との比較結果は以下の通りである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態である、生産量向上型の２条正送りニーディングディスクの側面図および正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である、生産性向上型の２条正送りニーディングディスクによる樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である、分散性能向上型の２条正送りニーディングディスクによる樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図４】本発明の第１の実施例のニーディングディスクを用いた場合と、従来のニーディングディスクを用いた場合との混練樹脂の生産量の比較結果を示すグラフである。
【図５】従来の２条正送りロータの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図６】従来の２条正送りニーディングディスクの一例における樹脂混練を模式的に表した展開図である。
【図７】従来の２条正送りニーディングディスクの一例の側面図およびスクリュの軸方向にみた正面図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005035212.tif 000011
【図２】
2005035212.tif 000012
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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